ทำไมช่วงกระแสต่ำของแอมป์มิเตอร์ (200mA) จึงถูกหลอมรวมและไม่ใช่ช่วง 20A
ฉันเพิ่งสูญเสียมัลติมิเตอร์เพราะฉันเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์แบบขนานกับแหล่งพลังงานโดยไม่ได้ตั้งใจ
แอมป์มิเตอร์ทั้งหมดที่ฉันขาดในสาย 20A แม้จะมีความยืดหยุ่นตามที่คาดคะเนในห้องทดลองในมหาวิทยาลัยของฉัน
คำตอบ:
ดังที่นาย Lathrop กล่าวว่าฟิวส์เพิ่มต้นทุนและแรงดันไฟฟ้าตกเพิ่ม อย่างไรก็ตามปัญหาที่ใหญ่กว่าคือฟิวส์ไม่สามารถป้องกันวงจรได้ดีนัก เพื่อให้ซ็อกเก็ตฟิวส์ 200mA มีประโยชน์แอมป์มิเตอร์จะต้องสามารถอยู่รอดได้อย่างต่อเนื่องในสภาวะที่มีกระแสไฟเกินในช่วงเวลาที่ฟิวส์จะระเบิด ที่ช่วง 200mA นั้นอาจไม่ยากเกินไป ที่ช่วง 10A มันยากกว่ามาก เว้นแต่ว่ากระแส 10A นั้นมีการปรับเปลี่ยนทางวิศวกรรมอย่างหนาแน่นมากเกินไปก็มีโอกาสที่จะได้รับความเสียหายจากสภาวะการโอเวอร์โหลดใด ๆ ที่เพียงพอที่จะเป่าฟิวส์ 10A นอกจากนี้เมตรส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบด้วยปรัชญาที่ว่าการวัดที่ไม่ถูกต้องนั้นแย่กว่าการปฏิเสธที่จะทำสิ่งใด
ฉันเดาว่าในทางปฏิบัติแล้วแอมป์มิเตอร์ส่วนใหญ่จะหลอมรวมภายในได้ดีพอถ้าเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟหลักพวกเขามักจะเปิดวงจรก่อนที่จะลุกไหม้ นอกจากนี้ฉันจะไม่แปลกใจหากวงจรการอ่านค่าและการวัดแรงดันไฟฟ้าถูกแยกออกจากสภาพที่คาดไม่ถึงว่าจะไม่เกิดความเสียหายทางไฟฟ้า ในอีกทางหนึ่งยกเว้นว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรแยกออกจากวงจรอื่น ๆ วงจรอื่นอาจยังคงได้รับความเสียหายจากวัสดุหลอมเหลวหรือไอระเหยจากส่วนแบ่ง และแน่นอน " ปกติ " ไม่ได้แปลว่า "เชื่อถือได้"
มัลติมิเตอร์คุณภาพดีมีฟิวส์และการป้องกันกระแสเกินอื่น ๆ ในทุกช่วงกระแสไฟฟ้า
ตัวอย่างเช่นมัลติมิเตอร์ Fluke สามารถอยู่รอดได้โดยปกติจะเชื่อมต่อกับ 250 VAC ในช่วงการวัดปัจจุบัน
F87-V
F77-IV หมายเหตุแยกฟิวส์ความจุสูง (HRC) ฟิวส์สำหรับทั้งอินพุต 10A และ 400 mA
มัลติมิเตอร์ราคาถูกบางรุ่นใช้การป้องกันแบบนี้เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย
ฟิวส์สามารถเพิ่มแรงดันตกที่กระแสสูงและเพิ่มต้นทุนอย่างแน่นอน พิจารณาว่าค่าใช้จ่ายไม่ได้เป็นเพียงฟิวส์เองซึ่งจริง ๆ แล้วค่อนข้างถูก แต่ผู้ถือวิธีที่ผู้ใช้สามารถเข้าถึงมันได้ ฯลฯ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นการแลกเปลี่ยนต้นทุน / คุณภาพ
แอมป์มิเตอร์บางตัวมีฟิวส์ในการตั้งค่าสูงสุดในปัจจุบัน
มันไม่ถูกที่จะเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการหลอมรวมเข้ากับมิเตอร์ จนกว่าคุณจะสูงกว่าประมาณ US $ 100 สำหรับค่าใช้จ่ายปลีกของมิเตอร์คุณก็ไม่สามารถที่จะทำอย่างถูกต้อง
นี่คือคุณสมบัติที่เราต้องการสำหรับการหลอมรวมที่เหมาะสมใน DMM ระดับอุตสาหกรรมมือถือ:
คุณต้องใช้ฟิวส์ HRC ที่มีราคาสูงที่นี่ซึ่งมีราคา 6-10 เหรียญสหรัฐต่อหน่วยในปริมาณ 1k (DMM ระดับสูงไม่ใช่รายการที่มีปริมาณมาก) อัตราส่วนของต้นทุน BOM ต่อต้นทุนขายปลีกเป็นปัจจัย 3-5 สำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเช่น DMM ดังนั้นส่วนนี้เพียงอย่างเดียวจึงเพิ่ม $ 20-30 ให้กับราคาขายปลีกของเครื่องวัด ทำให้ชิ้นส่วนนี้มีราคาแพงที่สุดเมื่อคุณออกเดินทางเพื่อเพิ่มการหลอมรวมที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพให้กับ DMM
(สิ่งนี้ในโลกที่ DMM ราคา $ 10 ได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังสำหรับบางแอปพลิเคชัน)
คุณไม่สามารถใช้ฟิวส์ราคาถูกที่คุณมักจะเห็นที่นี่ด้วยเหตุผลหลายประการ:
ฟิวส์ราคาถูกจะไม่มีการระเบิดพลังงานสูง มันไม่ดีสำหรับฟิวส์ที่จะบันทึกมิเตอร์จากสไปค์ 100A หากทำเช่นนั้นมันจะพ่นตะกรันร้อน ๆ บน PCB, การเชื่อมจุดที่ห่างไกลออกไปเพื่อให้มิเตอร์นั้นปล่อยควันวิเศษหลังจากคุณเปลี่ยนฟิวส์ที่ล้มเหลว
มีอุปกรณ์หลอมรวมอยู่ในมือขณะที่ฟิวส์อยู่ที่นั่นเพื่อตัดสินใจว่าจะระเบิดหรือไม่ เมื่อคุณขอ 10A เมตรมือถือของคุณขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เป็นเรื่องเกี่ยวกับที่จะล้มเหลวโดยการขว้างปาขัดขวาง 100A ข้ามจุดตรวจวัดของคุณคุณจริงๆจริงๆ จริงๆต้องฟิวส์ที่จะล้มเหลวอย่างรวดเร็วและปลอดภัย
ฟิวส์ราคาถูกมีไว้สำหรับแอปพลิเคชั่นที่ทราบสถานะกระแสคงที่ปกติและเพื่อให้สิ่งที่คุณต้องการคือระยะขอบเหนือค่านั้นบวกกับความจุไฟกระชากเล็กน้อยเพื่อให้กระแสไฟพุ่งขึ้น .
เราไม่ได้ใช้ DMM แม้ว่าเราจะใช้ DMM อย่างถูกต้องเราก็ยังคงทำการเชื่อมต่อกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ไม่รู้จักเพราะเราใช้มันเพื่อเรียนรู้ค่าเหล่านี้ เมื่อเราใช้ DMM ผิดพลาดเช่นกรณีของคุณที่คุณลดมิเตอร์ปัจจุบันเกือบจะสั้น - ข้ามแหล่งจ่ายไฟเราต้องใช้มิเตอร์เพื่อปกป้องผู้ใช้ก่อนและตัวเองเป็นอันดับที่สอง
ฟิวส์ราคาถูกมีแนวโน้มที่จะไม่น่าเชื่อถือ หลังจากทั้งหมดออกแบบมาเพื่อทำลาย
มีเรื่องตลกเก่าแก่ในการออกแบบฮาร์ดแวร์: ส่วนที่แพงที่สุดใน PCB จะล้มเหลวก่อนเพื่อป้องกันฟิวส์ คุณต้องใช้ฟิวส์ที่ดีจริงๆในการพลิกเรื่องตลกไปรอบ ๆ เพื่อให้ได้ความจริงที่คุณยินดีจะอยู่ด้วย
คลิปที่คุณต้องการสำหรับฟิวส์ HRC ไม่ได้ฟรี พวกเขามีค่าใช้จ่ายประมาณ 30 เซ็นต์ต่อคู่ซึ่งเพิ่ม $ 2-3 เป็นราคาขายปลีกของมิเตอร์ถ้าเราเพิ่มชุดที่สอง
โปรดทราบว่าเราแยกความแตกต่างจากจุดต่ำสุดที่นี่ซึ่งคุณมีสองเมตรแขวนอยู่บนหมุดในร้านฮาร์ดแวร์หนึ่งอันทำเครื่องหมายไว้ที่ $ 9.95 และอีก $ 11.95 และอันที่หนึ่งขายดีกว่าเพราะคุณสองคน bucks!
ฟิวส์ HRC จำกัด พลังงานจลน์ของความล้มเหลวภายในตัวฟิวส์ แต่เราต้อง จำกัด พลังงานไฟฟ้าด้วย การจัดเรียงของมิเตอร์ที่มีฟิวส์ HRC หรือสองภายในได้รับการจัดอันดับสำหรับการทดสอบCategory III หรือ IV นี่หมายถึงแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่มีแรงดันไฟฟ้าหลายพันโวลต์และกระแสไฟฟ้าไม่ จำกัด อย่างมีประสิทธิภาพ
("ไม่ จำกัด " คุณถามหรือไม่ถ้าคุณปล่อยแท่ง coppper เกจ 0 เกจข้ามขั้วของหม้อแปลงไฟฟ้าขั้วทองแดงจะหายไปนั่นก็ใกล้เคียงกับ "ไม่ จำกัด " เป็นเรื่องสำหรับจุดประสงค์ของเราที่นี่)
พื้นที่ที่จำเป็นในการ จำกัด พลังงานเหล่านี้เพิ่มค่ามิเตอร์
ได้รับพื้นที่ PCB และพลาสติกเพิ่มเติมไม่ใช่ค่าใช้จ่ายสูงแต่อีกครั้งเรากำลังสร้างความแตกต่างในพื้นที่ผลิตภัณฑ์ที่นี่โดยแยกการออกแบบมิเตอร์ใหม่ของเราออกจากระดับ $ 10-20 เมตร สิ่งที่เราใช้ที่นี่เพื่อเพิ่มพื้นที่ PCB และพื้นที่ติดตั้งเพิ่มเติมเล็กน้อยทั้งในแง่ของเรซิ่นและต้นทุนที่สูงขึ้นของแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ที่จำเป็นในการสร้างรูปร่าง - จำนวนเศษส่วนที่สำคัญของราคาขายปลีกทั้งหมดของเครื่องวัดราคาถูก
นอกจากนี้เรายังต้องการตัดช่องบางช่องใน PCB เพื่อป้องกันการระเบิดจากแผ่นเคส (ดูภาพ Fluke ของ RedGrittyBrick ) แผ่นป้องกันการระเบิดเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวสำรองในกรณีที่ฟิวส์ HRC ล้มเหลวหรือมีการสัมผัสกัน พิลึกยังแทนที่วัสดุFR4 PCB บางส่วนด้วยอากาศซึ่งเป็นฉนวนที่ดีกว่ามาก
PCB cutouts ไม่ฟรี แต่ต้นทุนที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อเพิ่มอันแรกซึ่งเราต้องการด้วยเหตุผลอื่น: รอบแจ็คอินพุตระหว่างส่วนอินพุตและส่วนการวัด ฯลฯ มีเพียงเล็กน้อย ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการเพิ่มการตัดเพิ่มอีกเล็กน้อย
ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเหล่านี้มีขนาดเล็ก สิบเซ็นต์
ทั้งหมดบอกว่าการหลอมรวมที่เหมาะสมจะเพิ่มประมาณ US $ 30 ให้กับราคาขายปลีกของมิเตอร์ต่อช่วง การติดตั้งสองฟิวส์ที่แสดงในรูป Fluke ของ RedGrittyBrick นั้นคิดเป็นเงินประมาณ $ 60 ของราคาขายปลีก
นี่คือเหตุผลที่เครื่องวัด“ เกรดอุตสาหกรรม” $ 50 ไม่มีฟิวส์ HRC ทั้งสองช่วงกระแส